陳睿哲，馬 駿

(1.河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇 南京 211100；2.江蘇省水資源與可持續(xù)發(fā)展研究中心，江蘇 南京 210098)

濕地是地球上生物多樣性較豐富的自然生態(tài)環(huán)境，同時也是人類賴以生存的重要生態(tài)環(huán)境之一，人類從濕地獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益。但是由于人們長期以來對濕地資源進(jìn)行的大規(guī)模開發(fā)和利用，造成濕地面積急劇縮減和濕地功能與效益的持續(xù)衰退，導(dǎo)致了濕地生態(tài)系統(tǒng)向人類提供的功能服務(wù)逐漸減少，最終將摧毀人類賴以生存和發(fā)展的生態(tài)基礎(chǔ)[1]。

駱馬湖作為南水北調(diào)東線工程的必經(jīng)之地，在調(diào)蓄水等方面發(fā)揮著重要的作用。隨著蘇北地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，駱馬湖流域水生態(tài)環(huán)境正在急劇惡化，表明駱馬湖的水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能正在發(fā)生衰退。為了使駱馬湖能夠更好地服務(wù)于蘇北地區(qū)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，增強(qiáng)人們的環(huán)保意識，需要對湖泊生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行評估，從而能夠準(zhǔn)確及時地掌握湖泊生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的狀況。駱馬湖濕地生態(tài)服務(wù)功能包括大氣調(diào)節(jié)功能、物質(zhì)生產(chǎn)功能、蓄水功能、水分調(diào)節(jié)功能、生物棲息地功能、水質(zhì)凈化功能、休閑娛樂功能和文化科研功能，比較生態(tài)系統(tǒng)所提供功能的經(jīng)濟(jì)效益，能直觀反映濕地的生態(tài)環(huán)境福利，是“綠水青山就是金山銀山”的直接體現(xiàn)。目前針對駱馬湖生態(tài)價值的研究還比較少。

本文對駱馬湖的生態(tài)服務(wù)功能價值進(jìn)行定量評估，根據(jù)評估結(jié)果分析駱馬湖的生態(tài)現(xiàn)狀及其影響因素，并提出生態(tài)改善建議，為將來制定駱馬湖流域內(nèi)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，以及南水北調(diào)東線工程生態(tài)效益的評估和生態(tài)問題防范提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

駱馬湖地處蘇北平原，跨新沂、宿遷兩市，湖區(qū)北起堰頭村圩堤，南至揚(yáng)河灘(宿遷市)閘口，西連中運(yùn)河，東臨馬陵山南麓至嶂山嶺。湖似菱形，總面積375 km2，年降水量779 mm，多年平均水位 22.6 m，是江蘇省四大湖泊之一，屬于人工大型平原水庫型湖泊[2]。和長江、淮河中下游的其他湖泊一樣，駱馬湖具有充足的水資源、豐富的生物資源和多樣的湖泊環(huán)境，這就為湖泊生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)研究和利用提供了廣闊的前景。

2 研究方法

根據(jù)駱馬湖生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成的特點、生態(tài)過程與利用情況，同時參考生態(tài)學(xué)家Costanza等對全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的17種分類[3]，運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值這一客觀方法來計算為駱馬湖所擁有的8種生態(tài)服務(wù)功能的價值，包括物質(zhì)生產(chǎn)功能價值、大氣調(diào)節(jié)功能價值、凈化水質(zhì)功能價值、蓄水功能價值、生物棲息地功能價值、水分調(diào)節(jié)功能價值、休閑娛樂功能價值以及科研文化功能價值，并利用不同的方法來評價不同的功能價值。主要使用以下幾種計算方法。

2.1 替代市場價值法

是一種依靠現(xiàn)代科技方法獲得與自然生態(tài)系統(tǒng)所提供的服務(wù)相同的功能所需要花費(fèi)的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用的方法[4]，例如Costanza等的研究結(jié)果、瑞典碳稅率、工業(yè)制氧價格以及我國濕地單位面積的生態(tài)系統(tǒng)價值和科研價值。替代市場價值法主要用來計算大氣調(diào)節(jié)功能價值、生物棲息地功能價值和科研文化功能價值。

2.2 市場價值法

對于有市場價格的生態(tài)產(chǎn)品和生態(tài)服務(wù)，即可以當(dāng)前的市場價格作為其經(jīng)濟(jì)價值計算[5]，如我國供水費(fèi)用、蓄水費(fèi)用和污水處理費(fèi)用。市場價值法用來計算駱馬湖的物質(zhì)生產(chǎn)功能價值、水分調(diào)節(jié)功能價值和水質(zhì)凈化功能價值。

2.3 影子工程法

影子工程法是以人工方式建設(shè)一個新的工程，然后用這個新的工程去取替代被破壞的自然功能，以該新工程的建造費(fèi)用去估算相應(yīng)的生態(tài)功能價值[6]。如我國建設(shè)水庫的標(biāo)準(zhǔn)費(fèi)用。影子工程法用來計算駱馬湖的蓄水功能價值。

2.4 比例折算法

湖泊旅游功能價值一般采用比例折算法，根據(jù)水生態(tài)景點數(shù)量占該地區(qū)景點總數(shù)的比例估算湖泊景區(qū)的生態(tài)價值。

3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值測算

3.1 物質(zhì)生產(chǎn)功能價值

駱馬湖的物質(zhì)產(chǎn)品可以分為漁業(yè)產(chǎn)品、水生經(jīng)濟(jì)作物兩類。其中漁業(yè)產(chǎn)品主要有魚類、甲殼類和貝類，水生經(jīng)濟(jì)作物有可食用的蓮、菱、芡實等，可用作工業(yè)原料的蘆葦、蒲草、祀柳、楊樹，作為飼料的苔草、紫萍、浮萍、狗牙根等[7]。

根據(jù)《江蘇統(tǒng)計年鑒2017》，駱馬湖年水產(chǎn)品產(chǎn)量為30 540 t，其中捕撈產(chǎn)量1 260 t，養(yǎng)殖產(chǎn)量 29 280 t。參照宿遷市物價局公布的物價數(shù)據(jù)，整理得到駱馬湖魚類市場平均價格15.79元/kg，甲殼類36.12元/kg，貝類25.90元/kg，水生經(jīng)濟(jì)作物平均價格2.43元/kg。使用市場價值法計算得出駱馬湖物質(zhì)生產(chǎn)功能價值為1.12億元/a。

3.2 大氣調(diào)節(jié)功能價值

根據(jù)植物光合作用的化學(xué)方程式可知，植物每產(chǎn)生1 g的糖類物質(zhì)，可以釋放1.19 g氧氣，同時固定1.63 g二氧化碳。生態(tài)功能服務(wù)價值計算公式如下：

E2=EO2+ECO2
EO2=1.19CO2Q
ECO2=1.63×0.272 9CCO2Q

(1)

式中：E2為大氣調(diào)節(jié)功能的總價值，元/a；EO2為釋放氧氣的價值；ECO2為固定二氧化碳的價值；CO2為釋放單位氧氣的成本；Q為駱馬湖每年的植物生物量，包括浮游植物和高等植物共5萬t[8]。使用替代市場價值法，采用2017年我國造林成本352.93元/t和我國工業(yè)制氧的價格0.4元/kg[9]的平均值376.5元/t。而CCO2表示固定的二氧化碳的成本，根據(jù)碳稅標(biāo)準(zhǔn)739元/t[10]。將數(shù)據(jù)代入公式得到駱馬湖濕地釋放氧氣的價值為2.24億元/a，固定的二氧化碳的價值1.64億/a，所以大氣調(diào)節(jié)功能的總價值為3.88億元/a。

3.3 凈化水質(zhì)功能價值

2017年駱馬湖流域內(nèi)共有工業(yè)企業(yè)1 228家，工業(yè)廢水年排放量為2 716.83萬t/a。流域內(nèi)共有城鎮(zhèn)人口62.45萬人，根據(jù)2017年12月第二次全國污染源普查，每年流入流域內(nèi)的城鎮(zhèn)生活污水 3 139萬t/a。駱馬湖流域內(nèi)的農(nóng)業(yè)包括種植業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)以及畜禽養(yǎng)殖業(yè)。污染排放量COD為1 798.3 t/a，氨氮2 572.66 t/a，總氮和總磷分別為 6 889.53 t/a 和882.15 t/a。由于流域內(nèi)的污水處理廠設(shè)計規(guī)模不足，實際處理量僅為 2 157.15萬t/a。目前保護(hù)區(qū)內(nèi)大部分水域?qū)儆冖箢愃?，水質(zhì)總體較好。使用市場價值法，按照我國2017年平均單位污水處理成本0.4元/t[11]計算，駱馬湖凈化水質(zhì)功能價值為1 480.05萬元/a。

3.4 蓄水功能價值

駱馬湖是一座大型調(diào)蓄水庫，是淮河流域防洪體系的重要組成部分，并具有十分重要的地位。蓄水功能經(jīng)濟(jì)價值可用影子工程法估算，計算公式如下：

E4=CV

(2)

式中：E4為駱馬湖年蓄水功能價值，元/a；C為我國當(dāng)前建造單位庫容的造價0.67元/m3[12]；V為湖泊蓄水量，9.01億m3。據(jù)此可以計算出駱馬湖湖泊生態(tài)系統(tǒng)的蓄水功能價值為6.04億元/a。

3.5 生物棲息地功能價值

根據(jù)2017年的調(diào)查分析，駱馬湖生物多樣性豐富，主要有72種魚類，24科底棲動物，66種浮游動物，18種水生植物，59屬浮游藻類等。另外還有大量的兩棲、爬行動物和鳥類，包括國家級或省級保護(hù)動物黑斑側(cè)褶龜、中華鱉、金線側(cè)褶龜、黒眉錦蛇、鴛鴦、白鷺、鴻雁等[13]。可見駱馬湖在保護(hù)濕地功能和濕地生物多樣性方面發(fā)揮著巨大作用。生物棲息地功能價值測算公式如下：

E5=PS

(3)

式中：E5為每年生物棲息地功能價值，元/a；P為單位面積生物棲息地價值，元/(hm2·a)；S為湖區(qū)濕地面積 37 500 hm2。使用替代市場價值法，參考2017年我國單位面積濕地生態(tài)系統(tǒng)價值2 203.3元/hm2[14]與Costanza等確定的304美元/(hm2·a)的平均值[3]，按照可比價格計算，結(jié)果為2 017.33元/(hm2·a)。將以上數(shù)據(jù)代入式(3)得到生物棲息地功能價值E5為7 565.00萬元/a。

3.6 水分調(diào)節(jié)功能價值

駱馬湖水分調(diào)節(jié)功能價值公式如下：

E6=α·V

(4)

式中：E6為駱馬湖的水分調(diào)節(jié)功能價值，元/a；α為供水資源的價格，元/m3；V表示湖區(qū)濕地每年平均蓄水量，為9.01億m3。2017年駱馬湖的水質(zhì)大部分保持在三類，主要為農(nóng)業(yè)、工業(yè)和居民生活供水。使用市場價值法，參考我國2017年平均水資源費(fèi)0.2元/m3[15]，將以上數(shù)據(jù)代入式(4)得到駱馬湖水分調(diào)節(jié)功能價值E6為1.8億元/a。

3.7 休閑娛樂功能價值

駱馬湖是江蘇省四大湖泊之一，有著悠久的文化歷史。駱馬湖的水多來自沂蒙山洪和天然雨水，湖內(nèi)水體清澈透明，大部分達(dá)到國家三類水的標(biāo)準(zhǔn)。駱馬湖水上濕地保護(hù)區(qū)有豐裕的水資源和生物資源，其中的湖心島戴場，四面環(huán)水，獨具蘇北水鄉(xiāng)的風(fēng)情，漁產(chǎn)美味豐富，旅游休閑娛樂功能價值巨大。

根據(jù)《宿遷市2017年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》，2017年全市接待國內(nèi)外游客2 220萬人次，實現(xiàn)旅游總收入255.60億元。在宿遷的648個旅游景點中，有7個景點位于駱馬湖的周邊，是駱馬湖休閑娛樂功能的體現(xiàn)。根據(jù)比例折算法公式為

E7=HP

(5)

式中：E7為駱馬湖的休閑娛樂功能價值；H為當(dāng)年的旅游總收入；P為水生態(tài)景點數(shù)占旅游景點總數(shù)的比例。2017年駱馬湖景點占區(qū)域內(nèi)景點總數(shù)的1.1%，因此E7為2.76億元/年。

3.8 文化科研功能價值

濕地生態(tài)系統(tǒng)的文化科研功能價值主要包括相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)研究、教學(xué)實習(xí)、文化宣傳等價值。在中國知網(wǎng)檢索到的1 112篇關(guān)于駱馬湖的文獻(xiàn)中，有21篇以駱馬湖作為生態(tài)環(huán)境生物化學(xué)相關(guān)的取材地點和研究案例。駱馬湖作為蘇北地區(qū)的重要濕地之一，是水文學(xué)、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)和生物學(xué)的天然研究基地，相關(guān)研究才剛處于起步階段，因此駱馬湖的文化科研功能價值潛力巨大。要準(zhǔn)確計算文化科研功能價值往往需要相關(guān)科研投資和實際科研花費(fèi)等數(shù)據(jù)，由于目前無法獲取相關(guān)信息，只能參考通用價值。公式如下：

E8=BS

(6)

式中：E8為駱馬湖的文化科研功能價值；B為單位面積文化科研價值，元/(hm2·a)。使用替代市場價值法，采用國內(nèi)通用的中國濕地生態(tài)系統(tǒng)單位面積的平均科研功能價值382元/(hm2·a)以及全球濕地科研價值861美元/(hm2·a)的平均值，按照可比價格計算為3 717.53元/(hm2·a)[16]。

將以上數(shù)據(jù)代入式(6)，得到駱馬湖文化科研功能價值為1.39億元/年。

4 評估結(jié)果分析

通過計算可知，駱馬湖生各類態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能總價值高達(dá)17.9億元/年(圖1)。

圖1 駱馬湖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值

從圖1中可以看出，駱馬湖的蓄水功能價值最大，在調(diào)蓄水資源方面發(fā)揮了重要作用，達(dá)6.04億元/a，占全部價值總量的33.74%，是駱馬湖生態(tài)服務(wù)功能價值的主要貢獻(xiàn)者。其次是大氣調(diào)節(jié)功能，價值為3.88億元/a，價值最小的是水質(zhì)凈化功能，只有每年0.15億。這也充分體現(xiàn)出了駱馬湖生態(tài)系統(tǒng)的特征：

a. 駱馬湖的蓄水功能極大，是淮北地區(qū)的主要灌溉水源之一，直接供水灌溉面積300多萬畝。作為“南水北調(diào)”東線工程的調(diào)水水道和重要的梯級調(diào)蓄水庫，同時也發(fā)揮著運(yùn)河中游、沂河下游的“水柜”作用，在淮河流域防洪體系中有重要作用。駱馬湖不僅為水源緊缺時的南四湖地區(qū)供水，也為周邊及下游地區(qū)提供飲用水源，具有綜合利用價值。

b. 駱馬湖具有較強(qiáng)的氣候調(diào)節(jié)功能。其中的綠色植物和微生物維持著流域地區(qū)的氧氣和二氧化碳的動態(tài)平衡，對緩解溫室效應(yīng)發(fā)揮著重要作用，碳匯能力巨大。

c. 駱馬湖的水質(zhì)凈化功能不佳，這是湖泊面積小、凈化能力有限的自然原因，同時也有人為原因。駱馬湖周邊既有工業(yè)企業(yè)排放廢水，也有大量城鎮(zhèn)人口產(chǎn)生的生活污水，同時承受著來自畜禽養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)等農(nóng)業(yè)面源的污染，大量的污染源產(chǎn)生的污染超出了湖泊的自凈能力范圍，損害了湖泊的生態(tài)自凈能力，然而現(xiàn)有的污水處理設(shè)施和措施還不完備，給湖泊生態(tài)造成了巨大壓力。

5 結(jié) 語

根據(jù)計算結(jié)果，駱馬湖年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值約為17.9億元/a，單位面積的生態(tài)系統(tǒng)功能價值為47 733.33元/hm2，這一結(jié)果已經(jīng)超過了全球單位面積濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的6 914元/hm2，同時也高于國內(nèi)單位面積濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的5 831元/hm2，分別是全球平均價值的6.90倍和國內(nèi)平均價值的8.19倍，在一些方面的功能價值甚至高于省內(nèi)其他湖泊[1]。這充分證明了當(dāng)?shù)卣呀?jīng)意識到湖泊保護(hù)的重要性，近年來堅持保護(hù)與開發(fā)并重，促進(jìn)可持續(xù)利用的措施取得了顯著效果，也是民眾對于湖泊濕地保護(hù)意識提高的體現(xiàn)。因此只有充分考慮湖泊濕地生態(tài)的脆弱性以及承受能力，保持湖泊生態(tài)平衡，維持湖泊生態(tài)的完整，才能充分發(fā)揮駱馬湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的真正價值。

但是仍然需要重視駱馬湖生態(tài)功能的“短板”，即水質(zhì)凈化功能，嚴(yán)格控制周邊排污，保證駱馬湖在南水北調(diào)東線工程中發(fā)揮重要作用。同時不能忽視駱馬湖在休閑娛樂方面的價值。駱馬湖旅游業(yè)投資晚于其他地區(qū)，但目前產(chǎn)值可觀，開發(fā)潛力巨大。當(dāng)?shù)卣畱?yīng)加大生態(tài)旅游的投入，充分利用駱馬湖的巨大價值，實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和旅游的協(xié)調(diào)發(fā)展。

駱馬湖生態(tài)服務(wù)功能的實際價值大于估算價值。由于計算結(jié)果往往超出可用于生態(tài)補(bǔ)償?shù)呢斦芰Ψ秶?，所以對于量化結(jié)果的使用程度還不高[17]。必須在今后的研究中將生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能價值與生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制以一種適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)關(guān)系表現(xiàn)出來，并使其在南水北調(diào)東線工程相關(guān)生態(tài)決策中發(fā)揮積極作用，這是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估能否真正起到實際應(yīng)用作用的關(guān)鍵。